Chimärismus und Vaterschaftstest: Kann eine zweite DNA das Ergebnis verfälschen?

Ein Mensch mit zwei verschiedenen genetischen Codes: Das klingt nach Science-Fiction, ist aber gut dokumentiert. Das Phänomen heißt Chimärismus. Im Alltag fällt es fast nie auf. Bei einer genetischen Analyse kann es dagegen für echtes Kopfzerbrechen sorgen.

Wie entsteht Chimärismus? Welche Rolle spielt er beim Vaterschaftstest oder bei einem anderen Abstammungstest? Und kann er das Ergebnis verfälschen? Dieser Artikel erklärt, was hinter dem Phänomen steckt. Außerdem erfahren Sie, wie Sie einen DNA-Test auch in schwierigen Fällen so planen, dass das Ergebnis belastbar ist.

Was ist eine menschliche Chimäre?

In der Genetik ist eine Chimäre ein einzelner Organismus, dessen Zellen von zwei verschiedenen Zygoten abstammen. Eine Zygote ist die befruchtete Eizelle, also der Ausgangspunkt jedes Embryos. Im Körper einer Chimäre leben somit zwei Gruppen von Zellen mit unterschiedlicher DNA nebeneinander.

Der Begriff stammt aus der griechischen Mythologie. Dort ist die Chimaira ein Mischwesen aus Löwe, Ziege und Schlange.

Chimärismus kann auf natürlichem Weg bei der Entstehung eines Menschen auftreten. Er kann aber auch die Folge einer medizinischen Behandlung sein. Wie stark die zweite DNA im Körper vertreten ist, ist von Mensch zu Mensch sehr verschieden. Bei manchen findet sie sich nur in einem einzelnen Gewebe, bei anderen in mehreren Organen. Das macht die Diagnose mitunter schwierig.

Natürlicher Chimärismus

Beim Menschen ist natürlicher Chimärismus selten, aber möglich. Er entsteht durch eine Besonderheit bei der Befruchtung oder in der frühen Entwicklung des Embryos. Der Organismus vereint dann Zelllinien, die sich genetisch unterscheiden, aber miteinander verträglich sind.

Verschmolzene Embryonen: der „verschwundene Zwilling“

Die bekannteste Form entsteht bei einer Schwangerschaft mit zweieiigen Zwillingen. Dabei werden zwei Eizellen von zwei verschiedenen Spermien befruchtet. Genetisch sind sich die beiden Embryonen deshalb nicht ähnlicher als gewöhnliche Geschwister.

Manchmal entwickelt sich einer der beiden Embryonen sehr früh nicht weiter. Seine Zellen gehen dann im anderen Embryo auf. Fachleute sprechen vom Vanishing-Twin-Phänomen, also vom „verschwundenen Zwilling“. An dieser Form sind vier Keimzellen beteiligt: zwei Eizellen und zwei Spermien. Deshalb heißt sie auch tetragametischer Chimärismus.

Das Kind kommt gesund zur Welt. In seinem Körper steckt jedoch neben der eigenen DNA auch die DNA seines nie geborenen Zwillings. Oft ist sie auf bestimmte Organe oder Gewebe beschränkt.

Mikrochimärismus: wenige fremde Zellen, die lange bleiben

Mikrochimärismus ist weniger auffällig. Gemeint ist eine kleine Zahl fremder Zellen, die sich im Körper eines Menschen angesiedelt haben. Das häufigste Beispiel ist der fetomaternale Mikrochimärismus. Während der Schwangerschaft gelangen Zellen des Fötus in das Blut der Mutter und umgekehrt Zellen der Mutter in das Blut des Kindes. Manche dieser Zellen bleiben dauerhaft im Körper, teils über Jahrzehnte. Man findet sie zum Beispiel in Leber, Herz oder Gehirn.

Für einen gewöhnlichen Abstammungstest ist Mikrochimärismus in aller Regel kein Problem. Der Anteil fremder Zellen ist so gering, dass er im DNA-Profil einer Speichelprobe nicht ins Gewicht fällt.

Gut zu wissen: Die allermeisten Chimären erfahren nie, dass sie welche sind. Entdeckt wird der Chimärismus meist zufällig, zum Beispiel bei einer ausführlichen Blutuntersuchung oder bei einem Verträglichkeitstest vor einer Transplantation.

Künstlicher Chimärismus durch medizinische Eingriffe

Eine zweite DNA kann auch durch eine aufwendige medizinische Behandlung in den Körper gelangen. Dann spricht man von künstlichem oder erworbenem Chimärismus.

Knochenmark- und Stammzelltransplantation

Eine solche Transplantation ist die häufigste Ursache dafür, dass sich die DNA im Blut dauerhaft verändert. Das Knochenmark ist die „Fabrik“ des Körpers für Blutzellen. Wächst das Transplantat eines fremden Spenders an, bildet der Empfänger danach Blutzellen mit der DNA des Spenders. Heute werden die Stammzellen häufig direkt aus dem Blut des Spenders gewonnen. Am Prinzip ändert das nichts.

Die Folge: In Geweben wie der Haut bleibt die ursprüngliche DNA erhalten. Im Blut zirkuliert dagegen die DNA des Spenders.

In der Praxis ist diese Trennung allerdings nicht ganz sauber. Auch im Speichel und in der Mundschleimhaut gibt es weiße Blutkörperchen. Deshalb kann auch ein Wangenabstrich Spender-DNA enthalten. Eine forensische Studie zu DNA-Profilen nach Stammzelltransplantation aus Polen fand Spender-DNA nicht nur im Blut, sondern auch in Mundschleimhautabstrichen. Bei Patientinnen mit männlichem Spender ließ sie sich mit besonders empfindlichen Y-chromosomalen Markern sogar in den meisten Haarwurzelproben nachweisen.

Bluttransfusion

Nach einer Bluttransfusion bleibt die fremde DNA nur vorübergehend im Körper. Anders als nach einer Knochenmarktransplantation werden die übertragenen Blutzellen nach und nach abgebaut und nicht neu gebildet.

Rote Blutkörperchen haben keinen Zellkern und damit praktisch keine DNA. Fremde DNA stammt vor allem aus weißen Blutkörperchen. In Deutschland werden zelluläre Blutprodukte seit Oktober 2001 standardmäßig leukozytendepletiert. Das heißt, die weißen Blutkörperchen werden größtenteils herausgefiltert. Ein kleiner Rest bleibt aber. Deshalb sind Blutproben kurz nach einer Transfusion trotzdem ungeeignet.

Für Labore ist das eine technische Herausforderung. Wird einem Transplantationsempfänger Blut abgenommen, untersucht das Labor in Wahrheit die DNA des Spenders. Das kann zu völlig falschen Schlussfolgerungen führen.

Wie wirkt sich Chimärismus auf einen Vaterschaftstest aus?

Viele Leserinnen und Leser stellen sich dieselbe Frage: Ist ein Vaterschaftstest zuverlässig, wenn einer der Beteiligten eine Chimäre ist?

Ja, wenn das Labor Bescheid weiß und sein Vorgehen anpasst. Das größte Risiko ist ein falsch-negatives Ergebnis. Dabei wird die Vaterschaft zu Unrecht ausgeschlossen, weil die untersuchte Probe nicht die DNA enthält, die an das Kind weitergegeben wurde.

Ein Beispiel: Die Spermien eines Mannes stammen aus der Zelllinie seines „verschwundenen“ Zwillings. Dann hat er dem Kind die DNA dieses Zwillings vererbt. Seine Speichelprobe zeigt aber sein eigenes Profil. Im Test erscheint er deshalb nicht als Vater, sondern wie ein naher Verwandter des Kindes, genetisch gesehen wie ein Onkel.

Chimärismus erkennen: mehrere Probenarten vergleichen

Vielleicht ist unklar, ob ein Verwandtschaftsverhältnis besteht, und Chimärismus kommt als Ursache in Frage. Das gilt für Vaterschaft ebenso wie für Mutterschaft oder Geschwisterschaft. Dann lautet die Strategie: Proben aus verschiedenen Quellen entnehmen.

Die DNA einer Chimäre ist nicht im ganzen Körper gleich. Deshalb vergleicht das Labor mehrere Gewebe:

1. Speichel (Zellen der Wangenschleimhaut): der Standard für DNA-Tests, die zu Hause per Abstrich gemacht werden.

2. Blut: nach einer Transplantation als Hauptprobe ungeeignet, als Vergleichsprobe aber aufschlussreich.

3. Haare mit Wurzel oder Fingernägel: liefern ein weiteres Vergleichsprofil aus einer anderen Gewebeart.

4. Sperma: die wichtigste Probe, wenn bei einem Mann Chimärismus vermutet wird und es um eine Vaterschaft geht. Die Spermien tragen genau die DNA, die an das Kind weitergegeben wurde. Sie kann sich von der DNA im Blut unterscheiden.

Stimmen die Profile aller Proben überein, liegt kein Chimärismus vor. Oder er ist so schwach, dass man ihn nicht nachweisen kann. Weichen die Profile voneinander ab, kann das Labor gezielt das Profil herausfiltern, auf das es für die Abstammung ankommt. Damit lässt sich die Verwandtschaft bestätigen.

Welche Vorsichtsmaßnahmen gelten vor der Bestellung eines DNA-Tests?

Wenn Sie eine besondere medizinische Vorgeschichte haben, helfen einige Regeln, damit Ihr Ergebnis verlässlich ist.

Nach einer Bluttransfusion

In den ersten drei Monaten nach einer Transfusion sollten Sie keinen DNA-Test mit einer Blutprobe machen. Wählen Sie besser einen Test mit Mundschleimhautabstrich. Die Speichelprobe wird von der Transfusion nicht beeinflusst.

Nach einer Knochenmark- oder Stammzelltransplantation

Verzichten Sie hier grundsätzlich auf Blutproben, denn Ihr Blut trägt das genetische Profil des Spenders. Ein Wangenabstrich ist die deutlich bessere Wahl. Auch er kann aber Spuren von Spender-DNA enthalten. Geben Sie die Transplantation deshalb unbedingt an. Das Labor kann dann gezielt auf gemischte Profile achten und bei Bedarf weitere Proben anfordern.

Pränatale Vaterschaftstests

Ein nicht-invasiver pränataler Vaterschaftstest untersucht DNA-Bruchstücke des Fötus, die im Blut der Schwangeren zirkulieren. Manchmal hat die Mutter eine Transplantation hinter sich, eine Bluttransfusion erhalten oder einen bekannten Chimärismus. Dann lässt sich die DNA des Fötus nicht mehr sicher von ihrer eigenen unterscheiden. Viele Labore lehnen die Untersuchung in diesen Fällen ab, oder sie ist technisch nicht möglich.

Dazu kommen rechtliche Grenzen. In Deutschland erlaubt das Gendiagnostikgesetz Abstammungstests vor der Geburt nur in wenigen, eng begrenzten Ausnahmefällen. Außerdem darf sie nur eine Ärztin oder ein Arzt durchführen.

Offenheit zahlt sich aus

Sie bestellen einen Test über InfoTestADN und haben eine Transplantation, eine Transfusion vor kurzer Zeit oder einen Verdacht auf Chimärismus? Dann geben Sie das unbedingt an. Die Partnerlabore haben feste Abläufe, mit denen sie prüfen, ob die Daten zusammenpassen.

Außerdem gilt in Deutschland: Jede Person, deren Probe für einen Abstammungstest untersucht wird, muss vorher aufgeklärt werden und zustimmen (§ 17 Gendiagnostikgesetz). Bei Kindern stimmen die gesetzlichen Vertreter zu.

Fazit: Chimärismus schließt einen zuverlässigen Vaterschaftstest nicht aus

Chimärismus ist ein faszinierendes biologisches Phänomen. Er verhindert aber nicht, dass sich eine Abstammungsfrage klären lässt. Entscheidend ist die richtige Methode.

Informieren Sie das Labor über eine Transplantation, eine Transfusion oder einen Verdacht auf Chimärismus. Lassen Sie mehrere Probenarten vergleichen, etwa Speichel und Sperma. So erhalten Sie auch in schwierigen Fällen ein belastbares Ergebnis.

Wie ein solcher Vergleich abläuft, welche Proben möglich sind und wie lange die Auswertung dauert, lesen Sie auf unserer Seite zum DNA-Chimärismus-Test.

Kann Chimärismus einen Vaterschaftstest verfälschen?

Ja, wenn die untersuchte Probe nicht die DNA enthält, die an das Kind vererbt wurde. Meist führt das dazu, dass die Vaterschaft zu Unrecht ausgeschlossen wird. Werden mehrere Probenarten verglichen und ist das Labor informiert, lässt sich dieser Fehler vermeiden.

Woran erkennt man, ob man eine Chimäre ist?

Meist gar nicht, denn natürlicher Chimärismus verursacht in der Regel keine Beschwerden. Oft fällt er erst durch unerwartete Ergebnisse bei Blutgruppen-, Gewebe- oder DNA-Tests auf. Gewissheit bringt der Vergleich von DNA-Profilen aus verschiedenen Geweben.

Wie lange sollte man nach einer Bluttransfusion mit einem DNA-Test warten?

Bei einem Test mit Blutprobe sollten Sie mindestens drei Monate warten. Einen Mundschleimhautabstrich können Sie in der Regel ohne Wartezeit nutzen.

Welche Probe eignet sich nach einer Knochenmarktransplantation?

Auf keinen Fall Blut, denn es trägt die DNA des Spenders. Empfohlen wird ein Wangenabstrich. Weisen Sie das Labor aber auf die Transplantation hin, weil auch Speichel Spuren von Spender-DNA enthalten kann.

Ist ein pränataler Vaterschaftstest möglich, wenn die Mutter eine Chimäre ist?

Oft nicht. Nach einer Transplantation oder bei bekanntem Chimärismus lässt sich die DNA des Fötus im Blut der Mutter nicht sicher zuordnen. Außerdem sind Abstammungstests vor der Geburt in Deutschland nur in wenigen gesetzlichen Ausnahmefällen erlaubt.